Генетическая связь в химии. Генетическая связь между основными классами неорганических веществ. Какие виды генетических рядов принято выделять

Но если все говорят о жизни по отношению к смерти, немногие говорят об этом по отношению к неодушевленным вещам, с горами, камнями, песком, водой и т.д. в науке разделение между живыми и неживыми сравнительно недавно, сравнивая их морфологию, делая естественную историю.

Интересно отметить, что появление биологии происходит с появлением романтизма. Мы начинаем говорить о жизни во время первого самоубийства литературы: молодого Вертера. Считалось, что «живая материя», как она тогда называлась, отличалась от обычной материи веществом или силой, которая придавала ей особые свойства. Мы можем попытаться описать, мы можем попытаться определить, что такое живой организм, мы можем попытаться установить линию демаркации между живым и неживым, но нет «живой материи». Те, кто считал, что живые существа принципиально не отличаются по своей природе от неодушевленной материи, подумали с Декарт, что все организмы, за исключением, возможно, человека, - это всего лишь машины.

Очевидно, что модель машины, применяемая к организмам, очень недостаточна: ни одна машина никогда не воспринималась как самонастраивающаяся, самореплицируемая или для получения необходимой энергии сама по себе. Однако эта идея, наконец, была оставлена ​​совсем недавно.

Первый и важный удар был доведен до витализма химиками. Поскольку живые тела и неодушевленные тела, казалось, имели разную природу, считалось, что химики не могут изготовить составляющие живых организмов, называемые органическими телами. Это было доказательством того, что в лаборатории можно превратить неорганические соединения в органическую молекулу.

Это эпоха великих теорий. Теория зародышей с Пастером. Но давно не известно, как их создавать или размещать. Только с Пастером выяснилось, что роль этих живых существ в болезнях человека и животных и в определенных отраслях, таких как вино и пиво, выявляется. Более того, Пастер продемонстрировал, что микробы происходят от микробов и что спонтанной генерации не существует.

Теория клеток с Шлейденом в растениях и Шванн у животных. Все организмы сделаны из клеток. Ячейка - это единство живого существа, наименьший элемент, обладающий всеми свойствами живого существа. Воспроизводство осуществляется путем оплодотворения, т.е. слияния двух половых клеток: сперматозоидов и яйцеклеток. Развитие эмбриона основано на сформированном таким образом Суфе, на умножении клеток и их дифференциация в специализированные ячейки.

Теория эволюции с Дарвином. Живой мир, который мы видим вокруг нас, в том числе и мы, как люди, является результатом истории Земли. Эти виды происходят друг от друга с помощью механизма, разработанного Дарвином и называемого естественным отбором. В конце концов, все живые существа сходят с одного или очень небольшого числа исходных организмов. Это приводит к вопросу о происхождении этого организма, то есть о происхождении живого организма.

Биохимия стремится анализировать составляющие и реакции клетки. Именно с этим эксперимент находит доступ к химии жизни. Он анализирует значительное количество относительно простых реакций. Это следует за преобразованиями, с помощью которых создаются энергетические резервы и разрабатываются материалы строительства.

Когда мы анализируем компоненты клетки, мы видим, что она состоит из молекул двух типов: малых молекул и очень больших молекул. Малые молекулы образованы цепочкой последовательных реакций. На каждом этапе добавляется или вычитается небольшая группа атомов. Каждая реакция специфически катализируется конкретным ферментом.

Большие молекулы производятся совсем по-другому. Они представляют собой полимеры, образованные повторением одной и той же реакции, и к каждой стадии добавляют один и тот же тип малой молекулы, который может содержать сотни или даже тысячи остатков. первичный в клетке.

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимеры того, что химики называют пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, четыре числа; существует два типа: дезоксирибонуклеиновая кислота, которая обеспечивает сохранение и воспроизведение сотовой информации; рибонуклеиновой кислоты, которая используется главным образом для передачи информации.

Белки представляют собой полимеры аминокислот, из которых 20 видов. Белки используются для определения клеточных структур и образования ферментов, катализаторов химических реакций. Чем точнее состав живых существ и реакции, которыми они занимают, тем меньше они отличаются от тех, которые реализуются в лаборатории. Оригинальность живых существ заключается главным образом в ферментах, в их функции в качестве катализаторов. Именно благодаря точности, эффективности и специфичности ферментативного катализа, что сеть всех химических веществ крошечное пространство клетки.

Эти ферментативные активности связаны с присутствием белков. Если у химии живых существ есть секрет, именно в природе и качествах белков мы должны искать его. В новой области генетика родилась с возрастом и выросла вместе с ней, и они были «вновь открыты» в начале века несколькими биологами одновременно, что привело к мысли, что «характер»,, ограничивается «частицей», которая не видна, которая скрыта в сердце клетки. Эта частица называлась «геном». С тех пор генетика преследовала неутомимый поиск понимания гена, его функционирования, его свойств.

Чем больше мы узнали, тем яснее стало ясно, что гены лежат в основе любой клетки, организм, что генетика лежит в основе всей биологии. Первая треть века была занята поиском мутаций у разных животных и растений, а также скрещиваниями между организмами, отличающимися несколькими мутациями.

Пока генетики ограничили свои исследования исследованием сложных организмов, они в основном идентифицировали гены, определяющие морфологические или поведенческие черты. Генетический анализ был распространен на микроорганизмы, позволяющие выявлять гены, которые определяют биохимические реакции, и стало возможным рассекать метаболические пути, установить порядок последовательных реакций, чтобы показать, что катализ каждого стадия, белок которой служит катализатором, зависит от конкретного гена.

В течение этого периода гены появились как «существа разума», воображаемые структуры, необходимые для учета известных фактов. Они не могли быть очищены или разлиты в бутылки и чаще всего изображались как гипотетические жемчужины, нанизанные на гипотетические нити, соответствующие хромосомам.

В середине этого столетия произошли новые изменения в том, как рассматривались живые организмы. Эта трансформация, которая соответствовала рождению молекулярной биологии, была частью идеи, что эксперименты пришли к поддержке только после этого факта. Идея заключалась в том, что свойства живых существ обязательно должны объясняться структурой и взаимодействием молекул, которые их составляют. Эта концепция была вызвана группой физиков, включая Бернала, Нильса Бора, Дельбрюка и Шредингера, для которых каждое биологическое объяснение должно иметь молекулярную основу.

Даже если мы найдем новые законы, которые, не ускользая от физики, могли бы быть обнаружены только в живых существах, которых до сих пор не наблюдалось. Именно в патологии первое молекулярное объяснение было получено при изучении гемоглобина при серповидноклеточной анемии. Структура, предложенная Уотсоном и Криком, была решена в свойствах молекулы, один из величайших вопросов, поставленных перед человечеством, наследственность.

Молекулярная биология сосредоточила свое исследование на простейших структурах: бактериях и вирусах. Преимущество бактерий заключается в том, что от человека популяция может быть получена в течение нескольких часов однородный из нескольких миллиардов индивидуумов и, наоборот, из популяции миллиардов людей, можно выделить конкретный мутант, если можно представить себе избирательную среду, позволяющую умножать этот единственный мутант. Отсюда интерес этих бактерий к биохимикам и генетикам. После работы Пастера нас интересовали только микробы за их роль в заболеваниях человека и животных или в промышленности.

Таково было их значение в этих областях, что их биологическое исследование было затмевано. В середине этого столетия стало ясно, что бактерии были образованы из тех же химических соединений, что и все живые организмы. А также, что, как и другие организмы, они обладают генами, расположенными на хромосоме.

Таким образом, работа, проведенная в середине этого столетия, продемонстрировала единство структуры и функции живого мира, а для изучения многих проблем бактерии оказались особенно благоприятным материалом. Что касается вирусов, они настолько малы, что их можно увидеть не в оптическом микроскопе, а только в электронном микроскопе. Уже давно спрашивают, живы ли вирусы. Они не являются живыми организмами, они суспендированы в культуральной среде и не могут метаболизировать, вырабатывать или использовать энергию, не растут и не размножаются, функции, общие для живых существ.

Вирусы лишены какого-либо ферментативного оборудования. Они могут размножаться только внутри клетки, где они проникли инфекцией, используя для их использования ферментативное оборудование клетки. Молекулярная биология долгое время ограничивалась изучением бактерий и вирусов. Многоклеточные организмы не подверглись такому анализу. Мы нашли способ разрезать длинные нити в выбранных точках, путем соединения фрагментов, вставляя сегменты в хромосому. Все эти манипуляции известны как генная инженерия.

Через несколько лет это была полная трансформация того, как изучались и изучались живые существа, как они функционировали и как они развивались. Спрос на молекулярное объяснение приобрел самые разнообразные области биологии, клеточной биологии, вирусология, иммунология, физиология, нейробиология, эндокринология и т.д. в последующий период и в котором мы все еще, этот новый способ увидеть живой мир привел в большинстве областей беспрецедентные технологические усилия позволили уточнить методы, используемые при анализе макромолекул, нуклеиновых кислот и белков. студент, начинающий сегодня и впервые вступающий в лабораторию, трудно представить, что двадцать или двадцать пять лет назад было исследование белков и особенно нуклеиновых кислот.